Les trous noirs expliqués par un enfant – LMB #14

Et pour ceux qui préfèrent le texte :

Tout le monde connaît les planètes, les étoiles, et les comètes. Mais il existe aussi un autre type d’astre moins connu qu’on appelle les trous noirs. Les trous noirs sont des astres qui attirent tout ce qui passe trop près d’eux, même des grosses étoiles, sans qu’il soit possible de leur échapper.

Pour bien comprendre ce qu’est un trou noir, on peut imaginer qu’on est sur la Terre, et qu’on jette un caillou en l’air. Le caillou va monter et puis nous retomber dessus, parce que la Terre l’attire, à cause de ce qu’on appelle la pesanteur. Il n’y a pas que la Terre qui attire les objets d’ailleurs, tout astre qui a une masse attire les objets. En fait, plus un astre est massif, plus il attire fort. C’est pour ça que les astronautes arrivent à faire des grands bonds sur la Lune : comme la lune est moins massive que la Terre, elle a une attraction moins forte et les astronautes retombent moins vite.

Imaginons maintenant que l’on soit sur la Terre et que l’on souhaite faire sortir le caillou dans l’espace. Pour ça, on est obligé de le jeter très très fort, sinon il va nous retomber dessus. En fait, seul Obélix serait capable de le jeter assez fort : les scientifiques ont calculé qu’il faudrait jeter un caillou à 40 000 km/h pour qu’il s’échappe de la Terre. C’est 100 fois plus rapide qu’une Formule 1. Et cette vitesse est valable pour la Terre, mais il existe des astres encore plus massifs que la Terre dans l’univers. Et donc on pourrait se demander : est-ce qu’il existe quelque part dans l’univers un astre tellement massif qu’aucun objet ne peut s’en échapper ? Un astre tellement massif que même la lumière, qui est la chose qui va le plus vite dans tout l’univers, ne peut s’en échapper ? Et bien la réponse est oui, et ces astres sont les trous noirs. À plusieurs endroits dans l’univers se trouvent des astres tellement massifs qu’ils attirent tout ce qui se trouve trop près d’eux. Même la lumière n’arrive pas à s’en échapper.

Mais si la lumière ne peut pas s’en échapper, ça veut dire qu’on ne peut pas les observer directement, alors comment on sait que les trous noirs existent ? On le sait parce qu’on a observé des étoiles qui étaient en orbite autour de… rien du tout. C’est à dire qu’elles tournaient autour de rien de visible, mais elles allaient tellement vite que c’était obligé qu’elles soient en train de tourner autour de quelque chose qui soit tout petit mais aussi extrêmement lourd… un trou noir ! En plus de ça, la matière qui tombe dans les trous noirs chauffe énormémement et ça émet des rayonnements que les scientifiques peuvent étudier sur Terre.

Et puis vous vous demandez sûrement ce qu’il y a dans un trou noir, peut-être que ça ressemble à une grosse poubelle. La vérité c’est qu’on n’en sait rien. Bah oui, tout ce qui entre dans un trou noir ne peut pas en sortir, donc même si on arrivait à y envoyer un satellite ou un être humain, il ne serait pas capable de nous envoyer un message. En fait, c’est un peu comme si l’intérieur d’un trou noir n’existait pas, même si on aimerait beaucoup savoir, et même si beaucoup de gens ont fait des théories pour essayer de comprendre.

Les trous noirs ont encore plein de choses à nous apprendre. On a par exemple découvert il y a pas trop longtemps que les trous noirs ne faisaient pas qu’absorber de la matière mais qu’ils en éjectaient aussi pas mal. Les enfants qui voudraient devenir chercheurs pour étudier les trous noirs peuvent donc se rassurer, il y a encore du travail. Si vous êtes vieux, vous avez moins de chance que moi d’avoir tout compris un jour sur les trous noirs.

Sources :

Comme c’est un sujet classique, je donne des liens vers des sources vulgarisées et pas des sources primaires :
Un super article (sur un super site) qui est en premier lieu destiné aux enfants mais marche aussi très bien avec les adultes si vous n’y connaissez pas grand-chose en trou noir : http://kidiscience.cafe-sciences.org/articles/tout-savoir-sur-les-trous-noirs/
La vidéo de Science étonnante sur le sujet : https://www.youtube.com/watch?v=TdnER8AeIdw
La vidéo du Sense of Wonder : https://www.youtube.com/watch?v=fpnuXzf9s04
La vidéo de Passe-Science : https://www.youtube.com/watch?v=c-lHAxukCHk
Des articles d’un blogueur passionné pour approfondir le sujet : http://www.drgoulu.com/tag/trou-noir/

 

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